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향상된 지상 근접 경고 시스템

이 문서에서는 민간 항공에서 일반적으로 사용되는 다음 약어를 사용할 수 있지만 이에 대해서는 설명하지 않습니다.

EGPWS: 향상된 지상 근접 경고 시스템 향상된 지상 근접 경고 시스템

TAWS: 지형 인식 경고 시스템 지형 프롬프트 및 경고 시스템

GPWS: 지상 근접 경고 시스템 지상 근접 경고 시스템

CFIT: 지형으로의 제어 비행 지형으로의 비행 제어

FAA: 연방 항공청(Federal Aviation Administration) 미국 연방 항공국(USA)

제어 가능한 비행 충격 및 지상 근접 경고 시스템

EGPWS 강화된 지상 근접 경고 시스템을 소개하기 전에 먼저 그 전신인 GPWS 지상 근접 경고 시스템을 이해해야 합니다. 지상 근접 경고 시스템이 필요한 이유는 무엇입니까? 이는 CFIT(지형에 대한 충격 제어, 지형으로의 비행 제어)로 시작됩니다. CFIT는 항공기 자체의 오작동이나 엔진 고장으로 인한 것이 아니라 승무원이 위험을 인지하지 못한 채 항공기를 산이나 지상으로 비행하거나 수중으로 비행함으로써 비행 중 발생하는 사고입니다. 심각한 피해와 인명 피해를 초래하는 사고.

국제민간항공기구(International Civil Aviation Organization)의 통계에 따르면, 이제 지형으로의 통제된 비행이 상업용 제트기 본체 손상 사고 및 사망 사고의 주요 원인이 되었습니다. 이를 위해 민간항공에서는 유사한 사고를 방지하고 안전성을 높이기 위해 항공기에 GPWS 지상 근접 경고 시스템을 설치하기 시작했습니다.

1974년에 FAA는 미국 영공을 비행하는 항공편에 GPWS에 대한 필수 설치 요구 사항을 부과하기 시작했습니다. 1979년에는 국제 민간 항공 기구(International Civil Aviation Organization)가 사용자에게 장비 설치를 권장했습니다. 그 이후로 CFIT 사고는 급격히 감소했습니다. 1985년 이후 CFIT 사고는 연간 1~2회에 불과했는데, 이는 설치가 의무화되기 전 연간 7~8회 발생했던 것과 비교된다. 현재 전 세계 거의 모든 상업용 제트 항공기에는 GPWS가 장착되어 있습니다.

GPWS는 지상 근접 경고 컴퓨터, 경고등 및 제어판으로 구성됩니다. 그 핵심은 불안전한 상황이 감지되면 운전자가 불안전한 상황에서 벗어나기 위한 조치를 취하면 신호가 종료될 때까지 빛과 소리를 통해 운전자에게 알리는 지상 근접 경고 컴퓨터입니다.

지상 근접 경고 시스템은 주로 위험한 상황을 6가지 경고 방법으로 분류합니다.

--과도한 하강 속도

--지상 접근 속도; 너무 큽니다.

--이륙하거나 돌아다니거나 올라갈 때 플랩이 너무 작게 낮아집니다.

--항공기가 지상에서 충분히 높지 않습니다.

-- 항공기가 접근했을 때 활공각이 아래쪽으로 벗어났습니다.

--바람 전단.

지상 근접 경고 시스템 역시 조종석 스피커를 통해 조종사에게 음향 경보를 발하고, 경고 시스템의 주 지시등이 경보 명령을 발령하며, 전자 비행 계기 시스템에 경고 정보를 표시한다. .

GPWS가 사고를 효과적으로 줄일 수는 있지만 CFIT 사고는 여전히 상업용 제트기 사고의 주요 원인으로, GPWS에는 개선이 필요한 영역이 있음을 보여줍니다. 현재 GPWS에는 다음과 같은 특징과 단점이 있습니다.

---앞으로의 상황을 이해할 수 없습니다. "아래를 내려다보는" 기능만 있고 항공기 앞의 지형을 반영하지 않는 무선 고도에 의존합니다.

---과거 비행 정보를 추적하고 미래 비행 정보를 예측하면 전방에 위험이 있는지 평가할 수 있지만. 항공기가 가파른 경사면을 향해 비행할 때 조종사에게 경고 신호를 보냅니다. 그러나 전방에 갑자기 상승하는 지형, 수직 절벽 또는 가파른 절벽이 있는 경우 경고 신호를 제때 발령할 수 없습니다.

---"경고 없음" 요소 제한이 있습니다: 항공기 랜딩 기어가 작동할 때 착륙 구성과 정상 속도로 하강하는 경우 GPWS는 항공기가 간섭을 피하기 위해 공항에 착륙할 것이라고 믿기 때문에 지형 경고를 제공할 수 없습니다. 실제로 착륙 단계에서 CFIT 사고가 많이 발생하는 것으로 나타났습니다.

EGPWS 향상된 지상 근접 경고 시스템

GPWS의 단점은 가파른 지형을 향해 비행할 때 경고 시간이 부족하고, 활주로가 아닌 평지를 향해 비행할 때 경고한다는 것입니다. 이러한 단점으로 인해 CFIT 사고가 지속적으로 발생하고 있습니다. ICAO는 유사한 CFIT 사고를 피하기 위해 GPWS의 단점을 보완하기 위해 TAWS 지형 프롬프트 및 경고 시스템 설치를 제안했습니다. TAWS 시스템은 원래 GPWS 시스템의 장점을 유지합니다. 전방 가시성을 추가하는 동시에 지형 경고 및 지형 표시와 같은 새로운 기능을 통해 비행 승무원은 항공기 주변 지형을 보다 포괄적으로 이해할 수 있으므로 CFIT 사고 발생률이 더욱 감소됩니다.

현재 전 세계적으로 HONEYWELL이라는 공급업체는 단 하나 뿐이며, 이들이 제공하는 TAWS 시스템은 EGPWS Enhanced Ground Proximity Warning System입니다. 1996년에 이 시스템은 미국 연방 항공국(FAA)의 인증을 통과했습니다. 이름에서 알 수 있듯이 기존 지상 근접 경고 시스템(GPWS)을 개선한 것입니다.

현재까지 전 세계에서 EGPWS 장비를 탑재한 항공기 중 CFIT(제어된 지형 충돌) 사고는 단 한 건도 발생하지 않았습니다.

EGPWS 장비 외관

장치와 EGPWS 사이의 연결을 단순화하고 장치가 더 빠르게 적응할 수 있도록 하기 위해 EGPWS의 경고 방법은 기존 GPWS의 경고 방법과 거의 동일합니다. , 기존 GPWS의 관련 기능도 포함되어 있으므로 GPWS의 구체적인 기능과 작동 방법은 여기서 소개하지 않습니다. 다음에서는 기존 GPWS와 비교하여 EGPWS의 몇 가지 새로운 기능과 특성을 소개합니다.

향상된 지상 근접 경고 시스템에는 다음과 같은 기능이 있습니다.

강화된 지상 근접 경고 시스템은 자체 글로벌 공항 위치 데이터베이스 및 지형 데이터베이스를 사용하며 항공기 위치, 기압 고도 및 잠재적인 충돌 위험을 판단하기 위한 비행 궤적 정보. 공항 위치 데이터베이스에는 길이가 1,067미터가 넘는 전 세계 20,000개 이상의 활주로에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 지형 데이터베이스에는 전 세계의 거의 모든 지형 조건이 포함되어 있습니다. 정사각형에 따라 각 정사각형의 지형의 가장 높은 지점이 정사각형의 가치를 나타냅니다. 그리고 이 정보는 정기적으로 업데이트됩니다. 항공기가 비행 중 공항 근처에 진입하면 항공기가 감지한 주변 환경 데이터와 항공기에 저장된 데이터를 실시간으로 비교하여 항공기가 위험 구역에 진입하기 전에 경고를 발령합니다. , 비나 안개 등 악천후 속에서도 조종사가 항공기를 효과적으로 조종할 때 항공기가 땅이나 산에 부딪히는 사고를 피하기 위해. 이 시스템은 이제 새로운 Boeing 및 Airbus 항공기의 표준 장비입니다.

EGPWS 사용에 대한 간략한 소개:

지형을 표시하고 지형 경고를 제공하기 위해 EGPWS 컴퓨터는 항공기의 다른 시스템에 연결됩니다. 항공기의 내비게이션 시스템은 항공기의 현재 위치를 제공하여 지형 데이터베이스의 어느 부분을 참조해야 하는지 컴퓨터에 알려주고, 항공기의 고도계는 컴퓨터에 현재 고도를 알려 지형 높이가 위험을 초래하는 위치를 결정할 수 있습니다.

지형 표시 방법:

EGPWS 지형 표시 기능은 승무원이 수동으로 켜거나 현재 비행 조건으로 인해 경보 또는 경고가 활성화될 때 자동으로 표시될 수 있습니다. 항공기 고도로부터 2,000피트 아래 및 그 이상의 지형은 항공기의 전자 비행 계기 시스템 EHSI, ND 또는 기상 레이더 디스플레이에 표시될 수 있습니다. 지형은 빨간색, 노란색, 녹색 및 기타 점의 도트 패턴으로 모니터에 표시됩니다. 컬러 도트의 밀도는 지형의 높이에 따라 증가합니다. 아래 사진을 참조하세요. 간략한 소개는 다음과 같습니다.

적색점: 항공기의 비행 고도보다 상당히 높은 지형을 나타내며, 610미터(2,000피트)에 달하는 지형 위협입니다. ) 또는 항공기의 현재 고도보다 높음;

노란색(황색) 점멸: 항공기의 현재 고도보다 2,000피트(610미터) 높은 범위에서 항공기와 동일한 고도에서 지형 충돌을 나타냅니다. 현재 고도보다 500피트(152미터) 낮습니다.

녹색 표시등 지점: 지형 높이가 항공기의 비행 고도보다 낮고 500피트(152미터) 사이에 지형 간격이 있음을 나타냅니다. 항공기의 현재 고도보다 2000피트(610미터) 아래;

자홍색 밝은 점: 지형 데이터베이스에서 인식되지 않는 영역을 나타냅니다.

디스플레이의 혼잡함을 줄이고 피하기 위해 불필요한 간섭이 발생하면 항공기의 현재 고도보다 2,000피트 낮은 지형은 표시되지 않고 검정색 배경만 사용됩니다.

경고 발행 방법:

EGPWS는 경보 수준 또는 경고 수준 정보를 승무원에게 제공할 수 있습니다. 현재 비행 조건으로 인해 EGPWS 경보 또는 경고가 활성화되면 지형 지도는 필수이며 승무원의 선택에 관계없이 비행 계기에 자동으로 표시됩니다.

지형 데이터베이스를 사용하기 때문에 EGPWS는 GPWS보다 조기 경보 신호를 보낼 수 있습니다. EGPWS에서 컴퓨터는 항공기의 사전 결정된 궤적을 따라 데이터베이스를 지속적으로 검색하므로 시스템이 가상의 미래 예측 기능을 가질 수 있습니다.

조기 경보 모드는 항공기가 직접 비행하거나 수평으로 비행하거나 기동할 때 사용할 수 있습니다. 항공기가 하강하는 경우 컴퓨터는 활공 경로를 따라 검색하고, 항공기가 회전하는 경우 회전 경로를 따라 검색합니다.

EGPWS가 항공기의 궤도가 어딘가 지형에 너무 가깝다고 판단하면 컴퓨터가 시간을 앞당겨야 한다고 판단하면 1분 이상 미리 오디오 및 비디오 경고 신호를 보냅니다. , 경고 시간을 더 일찍 보냅니다.

왼쪽 그림과 같이 EGPWS 시스템이 경보를 발령하면 위험한 지형을 나타내는 비행 계기의 고정된 색상 사각형으로 강조되며, 해당 오디오 알람.

고정된 빨간색 사각형은 지형이 30초 비행 시간 범위 내에 있음을 나타내며 승무원이 즉시 지형 회피 기동 절차를 수행해야 함을 나타냅니다.

고정된 노란색 사각형은 다음을 나타냅니다. 지형이 약 30~60초의 비행 시간 범위 내에서 승무원은 즉시 비행 궤적을 확인하고 필요에 따라 수정하며 해당 지형 조종 절차를 수행해야 합니다.

우리 나라의 민간 항공기에 EGPWS 설치

중국 민간 항공국의 요구 사항에 따라 2005년 1월 1일부터 우리 나라의 모든 항공기에는 최대 인증 이륙 중량이 15,000kg을 초과하거나 승객 수용 능력이 30명을 초과하는 모든 터빈 엔진 항공기에는 현재 EGPWS 시스템이 장착되어야 합니다.

이미 1997년부터 우리는 지상 근접 경고 시스템에 대한 국제 요구 사항에 관심을 갖고 추적하기 시작했으며 TAWS 시스템 설치 정책의 진행 상황에 주목해 왔습니다. 동시에, 원래 이 시스템의 국내 적용을 제한했던 주요 문제점은 데이터베이스의 유효성, 지구 좌표계 차이의 오류 제거, 부족한 지상 무선 항법 범위에 대한 보상, 등. 이 모든 것 덕분에 우리나라 차량에 이 시스템을 설치할 수 있습니다. 1998년부터 1999년까지 미국 FAA는 TAWS 시스템의 설치 정책 및 감항성 요구 사항에 대한 의견을 수렴하기 시작했으며 1999년에 이 시스템의 설치 정책을 공식적으로 발표했습니다. 당시 우리는 이미 우리나라의 관련 요구 사항을 고려하기 시작했으며, 기존 항공기의 600대 이상의 항공기 설치 상태에 대한 일반 조사와 구체적인 설치 타당성 조사를 수행했습니다. 또한 FAA의 정책 요구 사항도 분석했습니다. , JAA 및 ICAO 등은 우리나라가 이 시스템의 설치 가능성과 필요성을 가지고 있다고 믿었습니다. 2002년 6월, 정책 초안을 작성한 후 중국 민간 항공국 감항부는 상황을 더 깊이 이해하고 항공사로부터 피드백을 얻기 위해 세미나를 개최했습니다. 2002년 9월, 중국민용항공국은 공식적으로 TAWS 설치 정책을 발표했습니다. 2002년 9월 중국민용항공국이 발행한 문서에 따르면 국내 항공사들은 2004년 말까지 30석 이상의 모든 여객기에 강화된 지상 근접 경고 시스템을 설치할 예정이다.